基于手機位置信息的地圖匹配算法研究.pdf

1、近年來，我國城市交通擁堵問題越來越嚴重，雖然客觀上存在基礎建設發(fā)展滯后、路網(wǎng)規(guī)劃不合理等因素，但主觀上也存在調度、使用不合理的問題，利用智能交通系統(tǒng)解決城市交通擁堵問題已越來越被人們關注。通過智能系統(tǒng)管理城市交通，重點是及時準確地獲取車輛的定位信息。獲取車輛位置信息常用的方法有二種，一種是傳統(tǒng)方法，包括安裝檢測器和定點上報，另一種是現(xiàn)代方法，包括基于GPS路況信息監(jiān)測、眾包、統(tǒng)計預測、藍牙定位等方法。這些方法在設備安裝和維護上投入相對較

2、大，耗費較多的人力物力和財力，不易于推廣普及，這對采集信息的準確性和全面性有較大影響。相比以上方法，利用手機獲取位置數(shù)據(jù)在采樣點數(shù)量、覆蓋率、開銷等方面具有優(yōu)勢。
　　本文在分析當前手機定位方法優(yōu)缺點的基礎上，重點對利用手機基站獲取車輛位置信息的方法進行研究，并用實際采集的位置信息進行了檢驗。利用手機獲取位置信息通常有兩種方法，一種是利用手機GPS獲取位置信息，一種是利用手機基站獲取位置信息。在對比兩種方法時發(fā)現(xiàn)，利用手機GPS獲

3、取位置信息能耗太大，嚴重縮短手機的待機時間，非常不利于推廣普及，也就很難發(fā)揮在采樣點數(shù)量和覆蓋率上的優(yōu)勢;利用手機基站獲取位置信息雖然能耗低，對手機的待機時間基本沒有影響，但其定位信息的精度較差。而定位的準確性是智能交通系統(tǒng)的重要因素，為了克服定位誤差，提供可靠、準確的定位數(shù)據(jù)，需要通過使用地圖匹配算法將車輛定位點精確地匹配到交通數(shù)字地圖的道路網(wǎng)中?，F(xiàn)有的地圖匹配算法大都在GPS定位上得到了很好的應用，但能否在手機基站定位上應用尚不可知

4、。為此，我們引入一種較為適應手機基站定位誤差特性的隱馬爾可夫地圖匹配算法來提高手機基站定位的精度，算法將定位點匹配到候選匹配道路上的概率稱作初始匹配概率，將候選匹配道路發(fā)生轉換的概率稱作道路轉移概率，算法使用動態(tài)編程來快速找到初始匹配概率和道路轉移概率乘積最大的路徑。考慮到車輛在實際行駛過程中不可能頻繁地轉換道路，我們在算法計算定位點道路轉移概率時引入了約束限制進行改進，從而提高了算法性能。
　　為了檢驗算法在真實數(shù)據(jù)中的運行情況